基于锌-MOF 衍生自掺杂氮多孔炭在超级电容器中的研究.docx

背景介绍传统化石能源过度消耗和气候Jjii速恶化的能源危机迫使人类寻找可替代的再生能源.因此，超级电容器作为高效的储能装置在混合动力电动汽车、便携式电子产品和通信设得领域的能电存储越来越受到关注。多孔尖材料作为超级电容器的电极材料以不同的同素异形体和微观结构存在，是一种非常有吸引力的材料。金国有机骨架(MOF)是一种由中心金屈理子和有机限体通过强配位次组成的多孔材料.在胡汲电容器领域以VOF为前驱体制备多孔炭显示出非凡潜力。本文以水热法制备n-MOF,并将其作为前驱体制符形貌可控的自掺杂筑多孔炎ZBTC-T.探时湿度对自掺杂耻多孔发的影响,并对其结构和电化学性能进行表征测试.为以后开发不同结构的怦MOF制备商性能自搀杂飙多孔发提供实验数据。文章亮点1 .通过简单的水热法工艺制备锌-MoF并调节炭化温僮得到自掺杂氯多孔炭ZBTC-T;2 .说明了自掺杂氯多孔ZBTC-T的微观结构和宏观性能之间的关系：3,自掺杂氨多孔炭ZBTC-T结合了金园和炭的优势以及保留锌-MoF中的氮,原子,从而展现出优异的电化学性能，突出良好的信奉性能优势并在高性能方面表现出广斛的应用前景内容简介1实验部分1.1 主要仪器与试剂1.2 实验步骤1.2.1 锌-MoF的制备1.2.2 自掺杂氮多孔炭ZBTC-T的制备1.3 工作电极制备按m（白搀杂氯多孔炭ZBTC-T）：m（炭黑）：m（聚四A乙烯）=8.5：1:0.5称取总城约3nig药品,用无水乙髀混合均匀涂抹于Ixlcm，泡沫银上，并在80下口空干燥24h,15MPa下压片约1.5min.1.4 电化学性能测试采用三电极体系.通过电化学测试包括循环伏安KVk恒电/充放电（GCD）和交淹阻抗（ElS）测试电化学性能，其中自掺杂赳多孔炭电极作为工作电极、l5c11?伯片电极作为对电极、饱和甘汞电极（$函作为参比电极.以6mcl1.的KOH溶液作为电解液.2结果与讨论2.1门掺杂虱多孔版ZBTC-T的SEM和TEM分析OA方不附俗&的SKM".n:M图I11X15)KZHTC50MS>MWTEMHg.IS1.MandTEM11(rC>EHitahnP(EK.ui>M>ZBlaCMT,4拉金位称"e'I.ZBTC.900；2.Zirn：-«30；3yBTC.M»；4.ZKIC.730aXRD小.拉殳光诺图2自建杂氯纠1.炭ZHT(：”的MU)和拉曼尤谱Hg.2XRDandI1.inuuiofUiofMMinitrogr11pnrmi、carbonZBTC-T2.3自掺杂武多孔炭ZBTCT的BET分析IZMn.-wol2i11jkm>:<ZB>>s)i4jam>)5oa.Mn*wa,ktt*t图3IRZBn-TWMzt¾UWttIc在件分布曲仪Hg.3il11/Ea*k>oi<unrIanlmli4n4iMAcurv*of1.MdIodnn*ma*，GeZOTC-T令4CUl4OI4"常令礼堂mo例6海心4xr*/”5,ii(wszrrc2.5门掺杂氮名孔炭ZBTC-T的GCD曲线及比电容分析4iaW三A(ArOIZur.nos:w11-a5otz*n.-*Nh4.nf11.Y5oMX>rtli.«r<>眯的比电杵一次ffls多孔岗Zfrri:t的<CoiR蚊犯UT(X：i>佚JR的比电容就我X>5(XJ>IWr4r<(>faMatnmJUrWrrl<ZK1>ar*4r1aJCSilax<ur¼rUrfaatrdUurd<GIAl.arn：.WO；lZBn：40O;5ZBT<：4»>；4.ZKT<：.75O<:、IlIrtllU4。C/杂次力m：r的<、曲3fEs的缓F.O<unrandHS<unr<fTJkPrdniln9rnp>n*.rarinnZKIOT2.7自搀杂氮多孔炭ZBTC-850的电化学性能分析4不网电处电庾F帕G1.n愎彼1=S分卓为I.6.ioVgxkwniia*o怅Iy分别为Sjoaamjoo3gl0AMTF不。宅桂A蝮图7C格朵女多孔成ZBTCx50的电化学性IKFu,7EIrTimhrmiiHPrIiiXmaKrMM*lfdflnil11-n>iduefb>EZK<503结论本文通过水热法制备锌-MOF,并将其作为前驱体炭化制i了自掺杂氯笠孔炭ZBTC-T,其中7BTC850具有735.42nf/g的比表面积,微孔、介孔和大孔共存的奴、班白掺杂三维网状结构,含效量为7.98%,比电容高达212.9Fg,表明自掺杂缸多孔炭ZBTC-850是具有高性能的先进电极材料.锌NOF作为前驱体直接制备乳多孔发,简化了传统多孔炎中添加氨元素工艺，为制法含缸多孔炭材料提供了新的思路，1可时也扩宽了MoF的应用范圉.